2017 Fiscal Year Annual Research Report
Modeling of muscle function degradation due to zero gravity environment and aging and proposal of preventive device
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16K14188
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| Research Institution | Doshisha University |
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Principal Investigator |
辻内 伸好 同志社大学, 理工学部, 教授 (60257798)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 彰人 同志社大学, 理工学部, 准教授 (60516946)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 免荷歩行 / ウェアラブルモーションセンサー / バイオメカニクス / 歩行解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在，国際的に有人宇宙探査が活発に推進されているが，宇宙飛行士の微小重力環境下での活動・滞在には未だ解決されない問題がある．微小重力下における効率的な歩行方法は限られた時間・生命維持機能でのミッション達成に大きく関わってくるため，微小重力下での歩行運動の運動学的な変化を明らかにする必要がある．そこで，本研究では，反重力トレッドミルを用いた体重免荷状態の歩行を装着型計測装置により計測することで，微小重力環境での歩行運動を模擬し，その歩行特性から免荷による歩行への影響を明らかにする．
本研究では，反重力トレッドミルを用いて微小重力環境での歩行を模擬し，装着型計測装置でその歩行運動を計測した．反重力トレッドミルによる免荷条件は，荷重率100 %，80 %，60 %，40 %，20 %の5条件とした．一歩行周期中の床反力および関節角度を各センサ出力に基づき算出し，各免荷条件について算出値を比較することで，免荷による歩行への影響を検討した．その結果，床反力と関節角度の変化から，反重力トレッドミルで免荷するほど，浮き気味で且つ緩やかな脚運びのつま先立ち歩行になることがわかった．更に，関節角度の変化から，下半身の歩行動作特性は，荷重率40 %と60 %の間で大きく変化することがわかった．以上から従来，経験的・視覚的に確認されてきた微小重力下での歩行特性が，本知見により定量的に明らかとなった．本研究結果で得られた各免荷状態の運動解析情報を筋骨格シミュレーションモデルに入力することで，抗重力筋に与える影響を評価することができる．
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